硫中毒對Cu/γ-Al_2O_3催化含硫低濃度甲烷燃燒特性的影響

【摘要】：采用浸漬法制備了質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.32%Cu/γ-Al2O3催化劑,采用固定床反應(yīng)器,考察了SO2濃度(0~0.02%)對低濃度甲烷(體積分?jǐn)?shù),3%)催化燃燒特性的影響,通過反應(yīng)前后催化劑的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分檢測,結(jié)合理論分析,探討了催化反應(yīng)的硫中毒原因。研究表明,SO2的通入導(dǎo)致了Cu/γ-Al2O3催化劑活性及穩(wěn)定性的降低,在同一反應(yīng)溫度下,甲烷轉(zhuǎn)化率隨著SO2濃度的增加而下降。SEM、EDS、FT-IR、XRD表征結(jié)果表明,SO2會導(dǎo)致Cu/γ-Al2O3催化劑表面出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,催化劑表面有硫元素的累積,且以硫酸鹽的形式存在,其主要成分為硫酸銅(CuSO4)。在富氧條件下,SO2分子及氧離子在Cu2+上吸附所形成的硫酸銅,附著在催化劑表面,形成一層堅硬的外殼,是產(chǎn)生硫中毒現(xiàn)象的根本原因。 【作者單位】： 重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點實驗室;重慶大學(xué)動力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： Cu/γ-AlO催化劑 低濃度甲烷 催化燃燒 SO 硫中毒
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51206200) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)經(jīng)費(CDJZR12140031)
【分類號】：TQ038.1
【正文快照】： 在礦井乏風(fēng)中,甲烷的體積分?jǐn)?shù)為0.1%~5.0%,其常規(guī)燃燒起燃溫度在1 300~1 400℃[1],點燃或維持燃燒比較困難。若直接排入大氣,會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費。據(jù)統(tǒng)計,甲烷的溫室效應(yīng)是CO2的20多倍,其破壞臭氧層的能力是CO2的7倍[1]。因此,合理利用低濃度甲烷具有非?？捎^的經(jīng)

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